往复式多孔介质燃烧器温度分布的试验研究

研究了往复式多孔介质燃烧器在热态试验条件下的温度分布，分析了当量比、空截面流速、
切换半周期对多孔介质中温度分布的影响，以及切换半周期对燃烧器出口温度的影响。随着系统周期性地
运行，多孔介质中的温度呈动态周期性变化。在当量比为0.3～1.4时，随着当量比的增大，多孔介质中的
温度先上升后下降。在切换周期和当量比一定时，随着空截面流速的增大，多孔介质中的温度随之升高；
在当量比和燃气质量流量保持不变时，随着切换半周期的增大，多孔介质中的温度先升高后降低，最后基
本保持不变，而燃烧器出口温度随切换半周期的增大而升高。与单个多孔介质燃烧相比，往复式多孔介质
中的温度整体分布较均匀。     

多孔介质预混燃烧气固温度分布特性试验研究

为研究多孔介质燃烧、传热和生成物特性，采用非接触式红外测温仪对多孔介质预混燃烧室中气、固两相温度分布进行了试验研究.结果表明预混气体在多孔介质中燃烧时，气相和固相的温度是不同的，存在－60～+100 K的温差.试验得到了不同当量比、热流密度和孔径下的燃烧室气、固温度分布.在火焰前缘，固体骨架的温度高于多孔介质内气体的温度，对气体有预热作用；在火焰后缘，气体温度高于固体骨架温度，对固体骨架有蓄热作用.当量比降低，气、固温差波动变小；当量比不变，热流密度增大，气、固温度差值在轴向长度方向变化小.     

超低热值多孔介质燃烧器积木型内芯结构的试验研究

基于一种具有热量回流的超低热值燃气多孔介质燃烧器,通过进行多孔介质块的积木式排列,构建了多种孔隙分布的多孔介质燃烧室结构.完成了在理论当量比和一定燃烧强度时,超低热值燃气在不同多孔介质积木型内芯结构中燃烧的温度变化和污染物排放测试.研究结果表明:与截面孔隙密度不变的多孔介质内芯相比,在孔隙密度沿流动方向逐渐降低的情况下,当外侧多孔介质孔隙密度比中心减小时,火焰温度和燃烧稳定性均降低,CO排放量增大;当外侧孔隙密度比中心增大时,火焰温度和稳定性升高,CO排放量减少.     

储层多孔介质表面凝析气体混合物的吸附研究

凝析气藏流体处于地下多孔介质中，由于多孔介质具有巨大的比面积，不可避免地合发生吸附现象，从而对气藏储量计算、相态模拟计算以及油气井产能计算等气藏工程问题产生影响。为此；根据气-固吸附的基本理论，在分析研究储层条件下段析气藏流体在储层多孔介质表面的吸附机理的基础上，建立了段析气混合物在储层多孔介质表面吸附的数学模型，并通过实例计算分析了凝析气混合物在储层多孔介质表面的吸附量及吸附相的组成。结果表明，段析气体混合物在储层孔隙介质中的吸附量随温度的升高而减少，随压力的升高而增大；同时在同一孔隙介质中，当温度压力相同时，重组分含量相对较高的凝析气体系，其吸附量相应较大。最后得出结论，凝析气体混合物在储层多孔介质表面的吸附量的数量级为10^—2mol／kg，在实际工程应用中不可低估。     

新型台车式燃煤热处理炉的设计

为了解决传统热处理炉炉温不均、热效率低等不足，从保温侧墙的设计入手，改变热气流的流向，更新结构，使新型炉对工件的加热时间、炉温、热效率、每吨工件耗煤等多项指标都有了明显提高。     

内嵌换热面双层多孔介质预混燃烧试验研究

为了研究具有内嵌换热面的泡沫型多孔介质中的气体燃烧、传热特性,将换热面内嵌布置于双层泡沫型多孔介质下游碳化硅泡沫陶瓷中,试验研究甲烷/空气预混气体在其中的温度分布、稳燃范围、燃烧产物排放特性,分析燃烧器热效率和换热面在多孔介质内的传热过程.结果表明,在泡沫型多孔介质燃烧系统中内嵌换热面后可以降低燃烧器温度水平,具有较宽的稳燃范围;相较于无换热面情况,内嵌换热面后,燃烧器出口NOx排放量下降,试验工况范围内低于35mg/m3;燃烧器热效率随入口气流速度下降并保持在60%~80%;换热管外壁与多孔介质气固两相的传热相较于传统的气流横向冲刷管束,平均传热系数增幅可达75%.     

自由堆积多孔介质内超绝热燃烧的试验研究

为探索多孔介质内超绝热燃烧的特性,搭建了自由堆积多孔介质超绝热燃烧试验台架,测量了不同化学当量比（0.4～0.7）的甲烷/空气预混气体的超绝热燃烧特性.自由堆积多孔介质由直径为3和6 mm的Al2O3小球在陶瓷管（Φ38 mm×500 mm)中堆积而成,孔隙率为0.42.试验结果表明,在多孔介质中只有当燃烧波正向传播时才可能产生超绝热燃烧.在贫燃条件下超绝热燃烧的上限化学当量比为0.7,下限化学当量比为0.4;当化学当量比小于0.4或大于0.7时,在贫燃条件下的超绝热燃烧将不能实现.多孔介质中预混燃烧的火焰锋面速度约为7.82 μm/s,最大燃烧锋面温度超过绝热燃烧温度139 K.     

渐变型多孔介质中预混燃烧试验研究

提出了渐变型多孔介质（GVPM）中燃烧的设想，使多孔介质中流动及传热特性与燃烧规律相匹配，实现高效燃烧和低污染物排放的结合。对天然气在渐变孔径的多孔介质中预混燃烧进行了试验，得出了燃烧室温度分布和污染物排放结果，并与两种单孔径的均匀型多孔介质（HPM）中燃烧结果进行了对比。试验结果表明，渐变孔径的多孔介质燃烧器可以使燃烧室温度分布更加均匀，燃烧更加稳定，对于当量比的变化有更大的调节范围，CO和NOx等污染物排放更低。渐变型多孔介质结合了不同孔径的均匀型多孔介质的流动及传热特性，对燃烧室上下游热量分布进行合理调配，使得最高燃烧温度有所降低；由于孔径的变化，使火焰的稳定性增强。     

元素分析法测定大气总悬浮颗粒中的有机碳

本文研究一种新的测定总悬浮颗粒中有机碳的方法－－元素分析法，该方法是在氧化炉炉温为６００℃时，一步测定出样品中有机碳的含量，回收率在９７－１０１％之间。     

高温下粉尘在多孔介质中的分布试验研究

使用结构与颗粒层类似的多孔介质模拟颗粒层对高炉粉尘进行除尘,研究一定温度和粉尘浓度条件下,粉尘在多孔介质中横向和纵向2个方向上的分布.验证了过滤式除尘中粉尘初层的形成对除尘效果的重要作用,发现随着温度升高和粉尘浓度的增加,由于粉尘惯性碰撞和拦截效应增大,导致粉尘在多孔介质中纵向和横向的分布呈增加趋势,粉尘的横向弥散半径最大值出现在第三或第四片多孔介质中,且最大值约为气流入口内径的3倍.     

低热值燃气往复多孔介质燃烧特性

为了研究低热值预混燃气（当量比<0.4）在往复式多孔介质燃烧器中的燃烧特性,建立两端布置蓄热段的往复多孔介质燃烧试验台,研究温度波动、轴向温度分布及燃烧极限的特性.结果表明,低热值预混燃气温度波动特性与火焰面位置有直接关系,两端布置蓄热段能够减小泡沫陶瓷多孔介质温度波动幅度.随着当量比的降低,轴向温度分布形状从“马鞍形”、“梯形”、“椭圆形”,变化到系统达到燃烧极限时形成的“三角形”分布.加入蓄热小球使高温段平均温度升高、排烟温度降低.燃烧极限与系统半周期、空截面流速及热负荷密切相关.系统能够达到的最低燃烧当量比为0.1.     

磷酸中杂质和温度对不锈钢电化学特性的影响

采用电位扫描法研究了湿法磷酸中ＳＯ，Ｆ￣－，Ｃｌ￣－等杂质以及温度对不锈钢电化学特性的影响。实验表明：ＳＯ，Ｆ￣－，Ｃｌ￣－均提高不绣钢的致钝电流密度ｉｃ，Ｆ￣－同时还明显提高维钝电流密度ｉｐ并缩小钝化区间；Ｆ￣－，Ｃｌ￣－同时存在时的协同作用强烈地降低不锈钢的钝化能力；随介质中Ｃｌ￣－含量提高，不锈钢的ｉＣ急剧提高；温度升高使ｉｃ和ｉｐ都显著上升；在含杂质的磷酸介质中，ＣＡ一Ａ７２５Ｍ不锈钢的耐蚀性要比１Ｃｄ８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ不锈钢好得多．     

多孔介质对贫燃料燃烧极限的影响

根据多孔介质的对流－辐射能量转换原理，研究多孔介质对贫燃料的可燃极限的影响。实验结果表明，多孔介质的作用可明显地降低燃气的贫可燃极限。     

多孔介质流动显示与强化传热的实验研究

对添加挡流板，螺旋板及多孔介质的管束外掠流动的流型，流阻及其传热特性进行了实验研究。实验表明，直挡流板的管束流道由于在滞留区，流阻高且不利于换热。螺旋板的管束流道的Nu比直挡流板高79％，而且有螺旋板和多孔介质组合的管束流道的对流换热系数比直挡流板高94％。同时得到了最佳螺旋角和多孔介质的最佳孔隙率。     

有效压力对低渗透多孔介质渗透率的影响

以低渗透多孔介质为研究对象，通过实验得出渗透率随有效压力变化曲线。实验结果表明，流体在低渗透多孔介质中渗流时，受有效压力的影响明显。这是因为低渗透多孔介质的孔隙很小，微小的孔隙度变化也会对渗透率产生较大的影响。因此在低渗透油气藏的开采中，不宜采用降压开采。     

不同铵盐体系中金属锰在水中的锈蚀速率

研究了不同铵盐介质中金属锰在水中的蚀速率，考察了铵盐种类，铵盐逍度及温度等参数对金属锰锈蚀速率的影响。研究结果表明，当水溶液中没有铵盐时，金属锰几乎不与水发生反应；而当存在铵盐时，锰的锈蚀速率大大增加，随着铵盐浓度的增加，锰粉的锈蚀速率明显加快；不同的铵盐对锰粉锈蚀速率的影响不同，在所试验的几种铵盐中，以乙酸铵锈蚀的速度最大；在不同铵盐介质中，温度对反应速率的影响具有不同的规律性，体现在：乙酸铵介质中，随着温度的升高，反应速率下降，硫酸铵介质中，当温度为40－80℃时，以70℃时的反应速率最大，而氯化铵介质中，在30－70℃时，以50℃时的反应速率最大。     

基于FLUENT对惰性多孔介质中湍流预混燃烧的模拟

采用了多孔介质气固间局部热平衡假定,建立了二维的多孔介质中湍流燃烧模型.通过用户自定义函数在FLUENT6.1的多孔介质模型中引入湍流和辐射的作用,对多孔介质中甲烷-空气预混燃烧的特性进行了数值模拟.得到的多孔介质中的计算流场更加合理,流速均匀且消除了多孔区近壁面速度高而中心低的不合理速度场.计算结果显示多孔介质中温度分布均匀,壁面温度和中心温度相差很小,比FLUENT软件不考虑多孔介质辐射的结果更加合理.通过计算甲烷-空气的两步反应,得到了多孔介质中速度场、温度场和浓度场的分布理论预示结果,并与试验结果进行了比较,发现二者趋势一致.利用FLUENT软件求解多孔介质中燃烧问题是有效的,该二维惰性多孔介质燃烧模型是合理的.     

测点分布对多孔管道加热面温度测量的影响

根据已有实验数据,研究了测温点分布对多孔管道加热面温度测量的影响.实验时分别取玻璃和轴承钢颗粒作为构成管道内的多孔介质固体骨架的填充材料,水或空气流过其中.考虑了颗粒直径、导热系数和管壁的导热系数及换热系数的影响.当多孔介质固体骨架是由玻璃颗粒构成时,无论流体是水还是空气,测点位置对管道内壁面温度的测量精度不会产生较大影响;但当多孔介质固体骨架是由轴承钢颗粒构成时,特别当流体是水时测点位置会对管道内壁温度的测量精度产生较大影响.     

多孔介质表面火焰辐射特性试验研究

为了研究多孔介质表面火焰辐射特性,设计了锥形燃烧器,针对当量比、入口速度等变量对多孔介质燃烧器表面温度分布、辐射功率的影响进行分析。结果表明：当量比和入口速度对表面火焰形态、表面燃烧温度和辐射功率的影响很大;当入口速度一定时,增大当量比可以明显提高燃烧器的表面温度和辐射功率;当入口速度和当量比过小时,燃烧温度过低而导致熄火;若当量比增大到0.6之后,多孔介质燃烧器会达到稳定燃烧,且用时基本相同;入口速度越大,表面燃烧温度和辐射功率越高。     

关于采用下井下出的辐射管介质走向的研究

本文根据目前克拉玛依石化厂３０万吨延迟焦化炉运行的情况,管壁温度的分布,炉膛温度的分布,进行分析后,提出新设计的延迟焦化炉应采用下进下出的辐射管介质走向方案。并预测该方案将减少辐射管结焦速度和提高延迟焦化炉的热效率。